熱電偶傳感器-熱電偶溫度傳感器
熱電偶傳感器工作原理
熱電偶傳感器利用熱電效應將被測物理量(溫度)直接轉換為電勢。屬于能量轉換型傳感器。是應用非常廣泛的測溫傳感器。
工作原理:
將兩種不同材料的金屬導體串接成閉合回路,當兩個結點處于不同溫度即T≠T0時,導體在回路中產生與兩結點有關的溫差熱電勢的現象,稱為溫差電效應(塞貝克效應)。
兩個結點中,一個稱工作端(或測量端、熱端)(T),另一個叫自由端(或參考端、冷端)(T0)。
由這兩種導體的組合并將溫度轉換成熱電動勢的傳感器叫做熱電偶。
熱電動勢是由兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電動勢所組成。
不同金屬導體接觸,在接觸表面形成一個穩定的電位差,叫做接觸電動勢。
熱電偶傳感器冷端的溫度補償
由于熱電偶傳感器的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時),而測溫點到儀表的距離都很遠,為了節省熱熱電偶傳感器材料,降低成本,通常采用補償導線把熱電偶傳感器的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的控制室內,連接到儀表端子上。必須指出,熱熱電偶傳感器補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶傳感器補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。
熱電偶傳感器優點:
具有很高的負電阻溫度系數,靈敏度高(為熱電阻10~100倍)
阻值大、體積可以做得很小→可以測溫量點溫度
動態特性好→適于動態測溫
成本低,應用廣泛
易于維護、使用壽命長→適于現場測溫
熱電偶傳感器缺點:
分散性大
非線性大
長期穩定性差
互換性不好
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